基于先驗約束的圖像盲復原方法研究.pdf

1、圖像盲復原是一個嚴重的病態(tài)問題，一般需要結(jié)合圖像和模糊核的一些先驗對整個過程進行正則化約束，將其轉(zhuǎn)化為良態(tài)問題。圖像盲復原有兩種基本的框架：一是先驗辨識，它是先單獨估計模糊核，然后再利用估計出的模糊核復原出清晰圖像；二是聯(lián)合辨識，它是同時交替估計出模糊核和清晰圖像。先驗辨識將圖像盲復原分開成兩個單獨的過程，即模糊核估計和清晰圖像復原，所以計算量比較少。本文在先驗辨識框架下開展圖像盲復原研究工作，首先對圖像和模糊核的先驗約束問題進行較深入

2、地研究。然后根據(jù)研究結(jié)果，提出一種基于先驗約束的圖像盲復原方法，該方法在模糊核估計過程采用圖像的L0稀疏先驗和模糊核的高斯先驗構(gòu)造代價函數(shù)，在清晰圖像復原過程采用基于超拉普拉斯先驗約束的非盲方法對模糊圖像進行復原。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴調(diào)研了國內(nèi)外關(guān)于圖像盲復原方法的研究現(xiàn)狀，深入學習了圖像盲復原的相關(guān)理論知識，并總結(jié)出了本課題的主要研究難點。⑵分別對模糊核估計和清晰圖像復原兩個過程中關(guān)于圖像和模糊核的先驗約束問題進行了研究

3、。對模糊核估計過程，重點分析了圖像的L1先驗、L1/L2歸一化先驗、L0稀疏先驗；對清晰圖像復原過程，重點分析了圖像的高斯先驗、拉普拉斯先驗、混合高斯先驗、超拉普拉斯先驗。分析結(jié)果表明：模糊核估計過程使用圖像的L0稀疏先驗有利于估計出準確的模糊核，而清晰圖像復原過程使用超拉普拉斯先驗有利于復原出細節(jié)清晰的圖像。⑶提出一種基于L0稀疏先驗約束的模糊核估計方法，該方法利用圖像的L0稀疏先驗和模糊核的高斯先驗構(gòu)造代價函數(shù)。同時在圖像正則化參數(shù)

4、中引入自適應調(diào)節(jié)因子，它可以根據(jù)圖像的不同區(qū)域自動調(diào)節(jié)圖像正則化參數(shù)的大小，從而在圖像含有豐富的細節(jié)或模糊尺度較大時，仍然可以估計出較準確的模糊核。⑷設計了基于半二次性懲罰技術(shù)的迭代求解算法，對模糊核估計的代價函數(shù)進行求解。求解過程中對每次迭代估計出的模糊核施加動態(tài)閾值約束，以此來抑制模糊核中的噪聲，同時保護模糊核的內(nèi)在特性不被破壞。將估計出的模糊核用到基于超拉普拉斯先驗約束的非盲復原方法中，實現(xiàn)對模糊圖像的復原。⑸為了驗證所提出方法的